化學科

以蛋白質的親水性和疏水性為基礎，以電泳來觀察結果。起初，我們試著找出最佳的蛋白質觀察濃度，發現使用的蛋白質本身已經具有雙硫鍵，利用蛋白質會附著在PVDF(聚偏二氟乙烯)膜上的特性，我們嘗試去除可以打斷雙硫鍵的DTT(二硫蘇糖醇)分子。利用SDS(十二烷基硫酸鈉聚丙烯醯胺凝膠電泳)把蛋白質從PVDF上取下時， 我們觀察到可以利用疏水性強度來競爭蛋白質的結合。我們轉向利用不同碳數來分類蛋白質，使蛋白質和含碳基質利用疏水性作用力保持在弱結合的狀態，此處我們用 4 碳和 8 碳漂珠來當代表，再利用水溶性小分子和特定蛋白質結合，結合後的小分子蛋白質共體和含碳基質的作用力下降，共體就會溶離釋出。此實驗對於尋找會和特定糖類結合的蛋白能有效的提供資訊。

本研究想要瞭解玉米粒在不同的條件下，形成的爆米花有哪些差異與影響？研究內容主要包含： 一、觀察比較玉米粒爆開前後的各種變化，如顏色、大小、軟硬程度、密度及形狀；二、探討不同缺損狀況的玉米粒能否爆裂成爆米花；三、探討常溫、冷藏及冷凍等不同溫度狀態下，玉米粒爆開的差異情形；四、探討固體糖（二砂糖、冰糖、方糖、精砂糖、黑糖）與液體糖（蜂蜜、楓糖、麥芽糖、果糖、糖漿）對爆米花脆裂度的影響；五、探討不同濃度的糖水溶液對爆米花脆裂度的影響。 以下分別就研究動機、研究目的、研究設備及器材以及研究方法與過程逐一說明，最後並提出本研究結論及建議。

本研究在探討化學染髮所隱藏的危險性，先蒐集各種染髮資料，了解染髮知識理論，找出最佳對人體較無害的染髮方法。調查市售染髮劑化學成分組成，作染髮劑化學成分分析，了解各成分對染髮的作用；製作指甲花葉粉染髮粉，加入助染劑調配多種顏色的染髮劑，探討中藥染髮，比較化學染髮與植物染髮的持久性，探討不會長黴菌的染髮劑對生態的影響，植物染髮推廣的可行性。

在六上自然課第三單元「防鏽與防腐」的鋼棉生鏽實驗，我們發現水、鹽水、糖水、食用醋產生的鐵鏽顏色各異，為了找出影響生鏽顏色的因素，便著手進行一連串的實驗研究。結果顯示：溶液的種類、pH值、濃度以及生鏽的時間皆會影響生鏽的顏色，而且不同顏色的鐵鏽與磁鐵的吸力強度也不同。

果凍塑膠是一種可分解、可食用的生物塑膠，我們分析它的成份，找出果凍塑膠固化的條件，用自製測量工具對實作的果凍塑膠進行耐彎折、拉力、密封性與防水檢測，並利用其特質，發揮創意設計產品。經實驗得出：(1)果凍的原料有吉利丁、吉利T、洋菜粉和寒天粉，這些原料加水混合加熱，經冷卻後，都會固化成形，其中，吉利丁塑料黏度最小，塑形效果最佳。(2)自製原料配比為吉利丁：水：甘油 = 6：60：0(單位g)的果凍塑膠體積收縮率最小，拉力最大。(3)自製原料配比為吉利丁：水：甘油 = 6：60：4.5(單位g)的果凍塑膠耐彎折、密封性和防水效果最好。(4)我們利用自製的吉利丁果凍塑膠發揮創意設計保鮮膜、餐具、透明便利貼、吊飾等產品應用在生活中。

伏打膠體電池以洋菜膠電解液添加硝酸鈉溶液當作鹽橋，改進了傳統鋅-銅電池的缺點。我們發現極板電解液改採用硝酸鋅、硝酸銅，增大極板面積，減小洋菜膠厚度及極板距離，明顯提升電池的電流強度。 為了更深入探討電池放電速率與電解質溶液溫度的關係，於是依據阿瑞尼士方程式： ln(k)= ＋ln(A)，利用ln(k)對1/T作圖得一直線，可以得到直線斜率為－Ea/R。 相同濃度之下，電解質溶液溫度（T）愈高，電池的電流強度愈大，電阻愈小，電池放電速率（k＝ΔI/ t）愈快。 實驗結果得知，不同種類的伏打膠體電池(鎂-銅、鋁-銅、鋅-銅、鐵-銅、鉛-銅)，當中以(Mg |Mg2+|| NaNO3 || Cu2+|Cu)的活化能(Ea)小，電阻(R)小，放電速率（k）居中，當作伏打膠體電池較為合適。

為了能快速且低成本地檢測工業廢水中鉛離子的濃度，本研究利用奈米金溶液遇Pb2+會產生顏色變化的特性，搭配自製光度計，成功地檢測鉛離子溶液中Pb2+的濃度，靈敏度可到5x10-5M；若再搭配沉澱法，便可將鉛離子從重金屬混合液中分離出來，並單獨檢測其濃度；本組在實驗上模擬了工業廢水，配製出同時含有Pb2+ 、Cu2+ 與Ag+的重金屬混合液，並成功且準確地偵測了鉛離子的濃度；利用本研究所發展出來的沉澱流程，若混合液中同時含有Hg2+、Cd2+、Ag+、 Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+與Pb2+等重金屬離子，仍可成功偵測鉛離子濃度。 此外，本研究利用自製光度計檢測出奈米金結構易受低溫(0℃以下)、酸與電解質的影響，但較不受到高溫、鹼與非電解質影響。

本實驗始於好奇的想法，我們因為想知道怎麼檢測DNA產生很大的興趣，若把非極性物質加入電泳基中，分子分離的效果是否會更明顯？以此想法作整個實驗的主體開始研究。然而，過程中遭遇許多挫折，我們找不到可以支持的相關資料，所以在實驗的建立上須嘗試自己解決問題。從數據上分析，不管是洋菜膠還是蛋白質電泳，加入六個碳數的物質（葡萄糖）後，小分子分離效果更優異，所以在進行電泳分離物質時，加入葡萄糖能使分離的效果更明顯。我們也發現此效果有一定的限度，加入16~18個碳的物質（PEG 400），結果和預期不同，雖然我們無法精準測出不同物質的最佳碳數，但我們證明了兩點 1. 加入非極性物質能使電泳效果更佳 2. 使用非極性物質的碳數有一定的上限。

鋁空氣電池是過去科展研究過的題目，但利用備長炭製作的電池是否能重複使用，能讓風扇馬達運轉時間可以多久，以及如何增加鋁空氣電池的放電效能等問題，在過去的報告中並未深入研究，故引發我們研究的動機。在一系列的實驗下，我們歸納出五點發現：一、導電性好的備長炭，所製作的鋁空氣電池效能會較好。二、備長炭製作的鋁空氣電池，備長炭可以重複使用。三、備長炭濕度稍高，鋁空氣電池讓風扇馬達運轉的時間較長。四、鋁空氣電池的運轉需要氧氣，增加氧氣濃度可以提高電池效能。五、透過補充食鹽水改良的設計，會提高影響鋁空氣電池的效能讓馬達風散連續運轉超過十小時，電量相當於兩顆三號碳鋅電池，此結果希望對發展環保電池有貢獻。

本次實驗主要在於疏水塗層，透過在實驗室裡做出三乙氧基辛基矽烷與二氧化鈦反應生成的疏水塗料，將此疏水塗料沉積在清潔基板上，用不同的材質去沉積疏水塗料，比較不同材質的附著性，我們發現清潔基板要使用霧面玻璃，並且搭配重量百分比濃度約為11.3％的異丙醇溶液，或著將塗料塗到第三層，再搭配通風櫥抽乾，所顯現出的疏水效果會最明顯，接著探討疏水塗層的自清潔與應用在水泥與瓷磚上，再探討疏水塗層抑制黴菌生長。